电磁脉冲的危害

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雷击石油钻机井架电磁脉冲危害研究

雷击石油钻机井架电磁脉冲危害研究

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L I U B a o . q u a n 一, L I U Q u a n z h e n , B I X i a o — l e i 一 ,G A O X i n , J I A N G H u i , L I U J u a n '
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电磁脉冲的发生与防护方法

电磁脉冲的发生与防护方法

电磁脉冲的发生与防护方法电磁脉冲(Electromagnetic Pulse,简称EMP)是一种由强烈的电磁辐射产生的短暂脉冲能量,具有广泛的应用和潜在的危害。

本文将从电磁脉冲的发生机制、影响以及防护方法等方面进行阐述。

一、电磁脉冲的发生机制电磁脉冲的发生主要源于两个方面:自然界的闪电和人为产生的核爆炸。

闪电产生的电磁脉冲被称为自然电磁脉冲(Natural Electromagnetic Pulse,简称NEMP),而核爆炸产生的电磁脉冲则被称为核电磁脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse,简称NEMP)。

自然电磁脉冲是由大气中电荷分离和重新结合所产生的,其频谱范围广泛,能量强度较低。

而核电磁脉冲则是由核爆炸引起的,其能量强度极高,频谱范围也较广。

二、电磁脉冲的影响电磁脉冲对电子设备和通信系统等电气设备造成的影响是巨大的。

电磁脉冲的高能电磁辐射能够破坏电子元件的物理结构,导致设备的瞬时或永久性损坏。

此外,电磁脉冲还会产生电磁诱发效应,使得电子设备之间相互干扰,从而影响设备的正常工作。

在现代社会中,电磁脉冲的影响范围非常广泛。

例如,电磁脉冲可能导致电力系统的瘫痪,使得供电中断;通信系统也会受到干扰,导致通信中断;甚至还可能影响到军事设施和核电站等重要设施的正常运行。

三、电磁脉冲的防护方法为了保护电子设备和通信系统等电气设备免受电磁脉冲的影响,人们采取了多种防护方法。

首先,对于军事设施和重要基础设施,可以采用屏蔽措施。

通过使用金属屏蔽结构或金属屏蔽材料,可以有效地阻挡电磁脉冲的入侵,减少电磁辐射的影响。

其次,对于电子设备和通信系统等重要设备,可以采用电磁兼容设计。

通过合理的电磁兼容设计,可以降低设备之间的相互干扰,提高设备的抗干扰能力。

此外,还可以采用电磁脉冲防护装置。

这些装置可以监测电磁脉冲的出现并及时采取相应的防护措施,例如断开电源、关闭系统等,以保护设备的安全。

最后,对于核电磁脉冲的防护,可以采用远离核爆炸源的方法,或者在设备设计中加入特殊的防护措施,以减少核电磁脉冲对设备的影响。

电磁脉冲 核电磁脉冲

电磁脉冲 核电磁脉冲

电磁脉冲是指在短时间内产生的电磁波,这种电磁波具有很高的能量和瞬间性,可以对电子设备、通信系统、能源系统等造成严重的破坏。

而核电磁脉冲则是指核爆炸所产生的电磁脉冲,其威力更加巨大,可以对国家的安全和经济发展造成极大的影响。

一、电磁脉冲的危害电磁脉冲的危害主要体现在以下几个方面:1. 对电子设备的破坏电磁脉冲可以对电子设备产生较大的电磁干扰,导致设备失灵、损坏或瘫痪,从而影响正常的生产和工作。

2. 对通信系统的影响电磁脉冲会对通信系统产生干扰,使得通信系统失去正常的运行能力,从而影响国家的信息通信和指挥调度。

3. 对能源系统的影响电磁脉冲会对能源系统产生影响,导致输电线路、变电站等设备损坏,从而影响国家的能源供应和经济发展。

二、核电磁脉冲的特点核电磁脉冲是指核爆炸所产生的电磁脉冲,其特点主要体现在以下几个方面:1. 能量巨大核电磁脉冲所携带的能量非常巨大,可以瞬间将大量的电子设备、通信系统、能源系统等摧毁。

2. 范围广泛核电磁脉冲的作用范围非常广泛,可以覆盖几百甚至几千公里的范围。

3. 难以防御由于核电磁脉冲的能量和速度非常快,因此很难采取有效的防御措施来避免其对设备和系统的破坏。

三、核电磁脉冲的实例核电磁脉冲的实例主要包括以下几个方面:1. 美国星球大战计划1980年代,美国政府启动了“星球大战计划”,旨在研发一种能够拦截来自敌方的导弹的系统。

其中,核电磁脉冲武器是该计划中的一项关键技术,其目的是通过发射核弹头,产生强大的电磁脉冲,摧毁敌方的电子设备和通信系统,从而使得导弹失去控制。

2. 俄罗斯核电磁脉冲试验2019年,俄罗斯进行了一次核电磁脉冲试验,试验中使用了一种名为“天鹅绒锤”的武器,该武器可以产生高强度的电磁脉冲。

据报道,这次试验导致了北极圈内的GPS系统和通信设备瘫痪,引起了国际社会的广泛关注和担忧。

四、如何应对核电磁脉冲的威胁为了应对核电磁脉冲的威胁,各国政府和科研机构正在积极研究和开发相关技术和装备,以提高对核电磁脉冲的防御能力。

电磁脉冲的原理

电磁脉冲的原理

电磁脉冲的原理电磁脉冲(ElectromagneticPulse,简称EMP)是一种强烈的电磁辐射波,它可以瞬间产生高电压、高电流、高频率的电磁场,对电子设备、通信系统、能源系统、交通系统等各种现代化设施造成极大的破坏。

EMP是一种非常危险的电磁现象,它不仅能够破坏现代化设施,还能对人体健康造成危害。

本文将从电磁脉冲的产生原理、特性、影响以及防护措施等方面进行详细介绍。

一、电磁脉冲的产生原理电磁脉冲的产生原理主要是由于电磁场的变化引起的。

当电流通过导体时,会产生一个磁场,当电流突然改变时,磁场也会随之改变,从而产生电磁脉冲。

此外,还有一种产生电磁脉冲的方法是通过放电来实现。

当高压电容器放电时,会产生一个强烈的电磁脉冲。

二、电磁脉冲的特性电磁脉冲具有以下几个特点:1、强度高:电磁脉冲的强度非常高,能够瞬间产生高电压、高电流、高频率的电磁场。

2、覆盖范围广:电磁脉冲的覆盖范围非常广,能够影响到很远的距离。

3、传播速度快:电磁脉冲的传播速度非常快,能够瞬间到达目标区域。

4、持续时间短:电磁脉冲的持续时间非常短,只有几纳秒至几微秒的时间。

5、频率高:电磁脉冲的频率非常高,一般在几百兆赫兹至几千兆赫兹之间。

三、电磁脉冲的影响电磁脉冲对现代化设施造成的影响非常大,主要表现在以下几个方面:1、电子设备受损:电磁脉冲能够瞬间产生高电压、高电流、高频率的电磁场,对电子设备造成严重的破坏。

2、通信系统中断:电磁脉冲能够干扰通信系统,导致通信中断。

3、能源系统瘫痪:电磁脉冲能够破坏能源系统,导致电力系统瘫痪。

4、交通系统瘫痪:电磁脉冲能够干扰交通系统,导致交通瘫痪。

5、对人体健康造成危害:电磁脉冲能够对人体健康造成危害,如头晕、恶心、眼睛不适等。

四、电磁脉冲的防护措施为了防止电磁脉冲对现代化设施造成严重的破坏,需要采取一些防护措施,主要包括以下几个方面:1、电磁屏蔽:通过电磁屏蔽来防止电磁脉冲的干扰,如在电子设备的外壳上加装电磁屏蔽材料。

电磁脉冲对半导体器件的电流模式破坏

电磁脉冲对半导体器件的电流模式破坏

电磁脉冲对半导体器件的电流模式破坏
电磁脉冲对半导体器件的电流模式破坏,是指在一个特定电压下
发生的电磁波穿透导致的器件电流模式的改变,从而影响器件的性能
表现。

电磁脉冲对器件的电流模式破坏机理主要包括绝缘电层的负载
击穿、材料介质中的电磁触发放电及半导体间隙结构的损坏。

首先,绝缘电层的负载击穿是指半导体器件内部电压差和外界电
压平衡时,产生静电放电现象,使绝缘电层破裂,从而影响器件电流
模式破坏。

其次,材料介质中的电磁触发放电指的是,由于电磁脉冲波的存在,会影响材料的介电常数和电容量,从而造成材料介质中的空穴流动,给器件制造电磁场,使器件内部电位改变,因此影响器件的电流
模式。

最后,半导体间隙结构的损坏指的是,由于电磁脉冲波的存在,
会对半导体间隙结构(如半导体栅栏和METAL-OXIDE 结构)产生破坏,进而影响器件的电流模式。

电磁脉冲波的影响可能会引起半导体器件的故障,所以在设计和
应用半导体器件时,应尽量采取有效的扩散和抗扰措施,以减少半导
体器件的电流模式破坏,从而提高器件的可靠性和稳定性。

雷电电磁脉冲对卫星接收系统的危害及防护

雷电电磁脉冲对卫星接收系统的危害及防护

雷电电磁脉冲对卫星接收系统的危害及防护作者:王昭俊来源:《科技传播》2016年第13期摘要卫星接收系统是卫星电视信号接收的的保证,在雷雨天气状况下,如果卫星接收系统受到雷击形成雷电电磁脉冲后,会严重的危害系统的运行,甚至破坏系统中的电子设备。

在本文中,首先介绍了雷电电磁脉冲对卫星接收系统的危害,接着分析了防护危害的措施,以降低雷电电磁脉冲对卫星接收系统的影响,保证卫星接收系统在雷雨天气下正常的运行。

关键词雷电电磁脉冲;卫星接收系统;危害;防护中图分类号 TN8 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)166-0160-01在自然界中,雷电脉冲放电过程所具备的能量是非常强大的,雷击多次进行后,释放出的能量可达到数百兆焦耳。

近年来,卫星接收系统的应用越来越普遍,在系统运行的过程中,雷电灾害频繁的发生,导致系统的运行受到较大的影响,除了直击危害外,雷电电磁脉冲也会对系统产生非常大的影响,阻碍系统的正常运行。

为了解决这一问题,就需要采取相应的防护措施降低雷电电磁脉冲所带来的危害。

1 雷电电磁脉冲对卫星接收系统的危害雷电就是闪电,较大的冲击电流及雷电流变化梯度、较短的时间、较高的冲击电压为雷电的主要特点。

在雷电电磁脉冲中,包含的过电压脉冲形式有3种,一是由雷电流所引起的,二是由云地间静电感应所引起的,三是由回击通道辐射电磁波感应引起的,这3种过电压脉冲形式所造成的影响都会很大[1]。

雷电电磁脉冲在进行传输时,主要有2种途径:一种是导线传输,另一种是辐射传输,无论哪种传输方式,其所带来的危害都是比较严重的。

卫星接收系统在运行的过程中,如未采取任何的防护措施或者防护不到位时,极易受到雷电的破坏,导致系统的运行受到阻碍,影响卫星信号的正常接收。

通常,雷电的破坏效应分为两种,一种为直接破坏,一种为间接破坏。

所谓直接破坏效应,是指雷电直接击中卫星接收系统后形成的破坏,雷电流热效应、雷电流冲击波效应等均为直接破坏效应,而间接破坏效应是雷击造成的雷电电磁脉冲干扰和损伤卫星接收系统。

雷电电磁脉冲有哪些危害

雷电电磁脉冲有哪些危害

雷电电磁脉冲有哪些危害
雷电电磁脉冲就是与雷电放电相联系的电磁辐射。

所产生的电场和磁场能够耦合到电器或电子系统中,从而产生干扰性的浪涌电流或浪涌电压。

那么雷电电磁脉冲有哪些危害呢?雷电会带来哪些危害呢?
雷电电磁脉冲有哪些危害
(1)天空中雷电波的电磁辐射对建筑物内电力线路和电子设备的电磁干扰。

(2)建筑物的防雷装置接闪时,强大的瞬间雷电流对建筑物内电力线路和电子设备的干扰。

(3)由外部各种强、弱电架空线路或电缆线路传来的电磁波对建筑物内电子设备的干扰。

自动气象站雷电电磁脉冲危害分析及改进方法

自动气象站雷电电磁脉冲危害分析及改进方法
自动 气 象 站 系 统 雷 电 防护 设 计 中 存 在 的 问题 和 造 成 危 害 进 箭 分析 , 出改 进措 施 。 提 关键词 : 自动 气 象 站 ; 电 ; 护 雷 防
l 前 言
多样 的通信 方式 , 自动站 系统 增 加 了更 多雷 电波 给
因气 象站探 测业 务 要求 , 大部 分 自动 气 象站 的 建址都选 在能代 表其地 区天气 、 气候 特点 的地 方 , 一
任 何系统 的 防雷 接地 系统设 计原本 是非 常重要
且难度 较大 的工 程 之一 , 大 多 数 自动 气 象站 在 建 但 设中对接 地设计 和施 工 简 单化 , 只强 调 接地 电阻 的 大小 , 忽视 地线 的科 学 布局 和走 向。检 查过 多 个 自
线半 径 , 位 为 m。 单 假设风 杆避 雷针 接地 线 采 用  ̄ 5 m多 股铜 芯 9 m 3 电缆 , 风数 据线采用 1l 传输 电缆 。根据 ( ) n/ / 1 3 式得
般都在 当地最 多风 向 的上 风方 , 要求 四周 平坦 空 且
入侵 的通道 , 这些 连 接线 路 因雷 电 电磁 脉 冲 的互相
感应 , 将雷 电过 电压传 到系统之 间接 口电路 中 , 由于 这些 设备 和接 口类 型各 异 , 有屏 蔽线和 非屏蔽线 , 也 有对 称和非 对称线 , 些 物理 结 构上 的差异 对 雷 电 这
而 是应用 电磁兼 容 的原 理 , 根据 雷 电保 护 区的划分 , 进行 综 合雷 电保 护 。本 文通过 自动站 系统反应 出来 的雷 电 电磁危害 , 针对 青 海 自动气 象站 雷 电 防护 设 计 中存在 的 问题 以 及建 站 中对 电磁 兼 容 设 计 的 忽
略 , 出改 进措施 。 提 2 青海 自动气象 站 系统特 点
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电磁脉冲的危害
IEC61000-2-13: 2005标准在其附录A:《电磁环境相互作用的四种类型》中提出了噪音、错误信息、电压瞬变混乱和永久损坏四种典型的电气和电子设备故障和损坏类型。

其中当峰值电场在几十到几百伏/米的环境,一个100纳秒的脉冲时序就足以造成电子信息系统发生电压瞬变混乱,改变其电子线路的逻辑状态,出现错误操作或暂时失去工作能力。

加入我们把峰值电场提高到kV/m的等级,则这些电子线路的硬件接口将发生电压击穿而产生永久性损坏。

电磁脉冲的破坏程度
电磁脉冲的破坏程度大致可分为:干扰(deny).降能(degrade).损伤(damage)、损毁(destroy)四个层级。

层级一:干扰,照射功率密度1 U~0.01W/cm2,造成设备暂时性不能正常工作,干扰源消失后,系统恢复正常。

层级二:降能,照射功率密度0.0广lW/cm2,造成系统进入锁死或保护状态而关机,必须重新开机或进行维修。

层级三:损伤,照射功率密度10~100W/cm2,造成电子系统中等程度的伤害,此效应产生的影响可能是永久性的。

层级四:损毁,照射功率密度lk^l00kW/cm2,可对电子系统造成致命且永久性的破坏,若要恢复系统功能则需全面替换整个系统、设备以及硬件。


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高能电磁脉冲
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商用天线和雷达的电磁辐射
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LPZ1区磁场强度与接闪器的距离
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雷击电磁脉冲的强度
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56 A/m.
雷击电磁脉冲到底有多强?【举例】
举个例子说明一下:当雷击建筑物或者雷击建筑物附近的地面时,以雷击点为圆心,半径15米时,假如雷电流1OOKA,这个时候,位于15米点上的埋地导线, 在没有屏蔽的条件下,导线上的雷电感应过电压约等于37.25KV。

同样条件下,
以雷击点为圆心,半径50米时,导线上的雷电感应过电压约等于5. 75KVo
这就是说,只要距离雷击点50米时,任何导线的绝缘都会被击穿。

导线外皮烧毁,导线连接端子闪络、烧毁。

其实,对金属光纤也是一样的。

那么,解决此问题的最有效的方法就是:A、采用合理的外部防雷设施严格控制落雷点,并设立多根引下线进行分流;B、对电源及信息系统电缆穿金属管屏蔽。

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